转向器是汽车转向系统中一个重要的执行机构,传统汽车转向系统采用定传动比转向器,转向系统的传动比是固定的,在转向过程中无法避免“轻”与“灵”的矛盾。采用变传动比转向器则能够有效缓解转向过程中“轻”与“灵”的矛盾。齿轮齿条式转向器的传动副是齿轮齿条副,通过改变齿轮齿条副的传动比来达到变比的目的。本文提出一种汽车变传动比曲线的设计方法。该设计方法是基于定传动比转向器的定比曲线进行设计的,并考虑了转向机构对变比曲线的约束。采用数学解析法,对比分析了采用整体式转向梯形的变比转向系统和定比转向系统的转向性能。通过对比分析可知,采用变比转向系统能够一定程度上缓解转向过程中“轻”与“灵”的矛盾。通过对比分析现有变比转向器齿轮齿条副的建模方法,本文采用包络原理仿真法进行建模。基于录制宏的方法进行CATIA二次开发,实现包络原理仿真建模,生成与变比曲线对应的变比齿条三维模型。基于有限元方法,本文在Workbench中对建立的三维模型进行力学性能分析。首先对三维模型进行简化并划分网格,然后设定边界条件进行求解。通过仿真分析校核,证明了所设计的齿轮齿条副满足强度要求,并提出了一种齿面拟合方法。本文面向变比转向器齿轮齿条副的设计、建模和分析过程,研究工作包括了变传动比曲线设计,齿轮齿条副三维建模和有限元仿真分析等,为变比转向器提供了理论设计方法和工程应用技术。